CN108340916A - 车辆定速行驶控制方法和控制装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及车辆定速行驶控制方法和控制装置,将速度下阈值与设定目标速度之间以及设定目标速度与速度上阈值之间均划分为至少两个速度区间,各速度区间一一对应有油门开度调节量,当车速位于速度下阈值和速度上阈值之间时,对于每个采集周期,根据车辆的实际速度所处的速度区间确定对应的油门开度调节量,然后以实际油门开度与油门开度调节量的叠加值控制车辆行驶。该过程达到的效果为速度越接近目标速度,速度变化越缓慢,这种控制方式能够使车辆平稳地到达目标速度,保证了车辆的稳定运行。
Description
技术领域
本发明涉及车辆定速行驶控制方法和控制装置。
背景技术
随着车辆各系统电子和控制技术的发展,车辆的定速行驶控制需求日益增加。通过运用车辆定速行驶控制可减少不必要的车速变化,有效节省燃料和降低排放污染,提高发动机的使用效率;此外,可减轻驾驶员操纵强度,提高驾驶舒适性和安全性。
基于以上现实,现有技术中开发了类似的装置或方法。如公开号为CN104828084A的电动车辆的定速巡航方法和装置,通过计算需求巡航转速,并根据电动车辆电机的状态向电机控制器输出修正后的巡航转速指令,实现电动车辆的定速巡航控制。如公开号为CN101238020A的车辆巡航控制装置,通过安装具有执行定速巡航控制和变速控制功能的发动机,根据计算目标速度需求值和期望值,结合车辆运行状态选择一个值进行变速控制。这些技术均可实现定速行驶控制,但是,绝大多数定速行驶的控制量为驱动系统的扭矩或电机转速。使用扭矩或电机转速作为控制量控制车辆速度有两个主要的弊端,一是在实现过程中必须较为深入地了解驱动系统的特性和车辆动力性能,特别是扭矩、转速、负荷等各参数之间的相互影响关系;二是不利于实现驱动控制时的拟人化,而拟人也就是模拟驾驶员的操作才是最优的驱动控制。而且,由于现有的巡航定速控制方法在定速控制的过程中使用扭矩或电机转速进行定速控制,控制方式比较粗放,在变速控制过程中,速度变化较为剧烈,无法实现平稳控制。
发明内容
本发明的目的是提供一种车辆定速行驶控制方法,用以解决传统的车辆定速控制方法无法实现平稳定速的问题。本发明同时提供一种车辆定速行驶控制方法装置。
为实现上述目的,本发明的方案包括一种车辆定速行驶控制方法,每个采集周期,检测车辆的实际速度和实际油门开度,当实际速度大于或者等于速度下阈值、且小于或者等于速度上阈值时,根据车辆的实际速度所处的速度区间确定对应的油门开度调节量,然后以调整后的油门开度控制车辆行驶;
其中,所述速度下阈值和速度上阈值为设定的两个参量,且所述速度下阈值小于设定目标速度,设定目标速度小于速度上阈值;所述速度下阈值与设定目标速度之间的速度范围划分为M个速度区间,所述设定目标速度与速度上阈值之间的速度范围划分为N个速度区间,M≥2,N≥2,各速度区间一一对应有油门开度调节量,所述速度下阈值与设定目标速度之间的各速度区间对应的油门开度调节量为正值,所述设定目标速度与速度上阈值之间的各速度区间对应的油门开度调节量为负值,且速度区间与设定目标速度的距离越远,对应的油门开度调节量的绝对值越大;
所述调整后的油门开度等于实际油门开度与油门开度调节量之和。
各速度区间一一对应有一组调节参量,一组调节参量为一组PID参数,根据PID控制算法以及对应的PID参数计算对应的油门开度调节量。
根据车辆的初始速度所处的速度区间确定对应的初始油门开度,然后根据确定的初始油门开度驱动车辆行驶;
所述初始速度小于所述速度下阈值,小于所述速度下阈值的速度范围划分为Z个速度区间,Z≥2;所述Z个速度区间内的各速度区间一一对应有初始油门开度,且速度区间距离速度下阈值越远,对应的初始油门开度越大。
当实际速度大于所述速度上阈值时,控制油门开度小于一个设定的油门开度下限值,以控制车辆减速运行。
所述油门开度调节量的计算公式为:delta_x_pid=Kp*(error_n-error_(n-1))+Ki*error+Kd*(error-2*error_(n-1)+error_(n-2));
其中,Kp,Ki,Kd为一组PID参数,error_(n-2)为第n-2次实际速度与设定目标速度的差值,error_(n-1)为第n-1次实际速度与设定目标速度的差值,error_n为第n次实际速度与设定目标速度的差值。
一种车辆定速行驶控制装置,包括:
检测模块,用于每个采集周期,检测车辆的实际速度和实际油门开度;
判断模块,用于当实际速度大于或者等于速度下阈值、且小于或者等于速度上阈值时,根据车辆的实际速度所处的速度区间确定对应的油门开度调节量;
控制模块,用于以调整后的油门开度控制车辆行驶;
其中,所述速度下阈值和速度上阈值为设定的两个参量,且所述速度下阈值小于设定目标速度,设定目标速度小于速度上阈值;所述速度下阈值与设定目标速度之间的速度范围划分为M个速度区间,所述设定目标速度与速度上阈值之间的速度范围划分为N个速度区间,M≥2,N≥2,各速度区间一一对应有油门开度调节量,所述速度下阈值与设定目标速度之间的各速度区间对应的油门开度调节量为正值,所述设定目标速度与速度上阈值之间的各速度区间对应的油门开度调节量为负值,且速度区间与设定目标速度的距离越远,对应的油门开度调节量的绝对值越大;
所述调整后的油门开度等于实际油门开度与油门开度调节量之和。
各速度区间一一对应有一组调节参量,一组调节参量为一组PID参数,根据PID控制算法以及对应的PID参数计算对应的油门开度调节量。
根据车辆的初始速度所处的速度区间确定对应的初始油门开度,然后根据确定的初始油门开度驱动车辆行驶;
所述初始速度小于所述速度下阈值,小于所述速度下阈值的速度范围划分为Z个速度区间,Z≥2;所述Z个速度区间内的各速度区间一一对应有初始油门开度,且速度区间距离速度下阈值越远,对应的初始油门开度越大。
当实际速度大于所述速度上阈值时,控制油门开度小于一个设定的油门开度下限值,以控制车辆减速运行。
所述油门开度调节量的计算公式为:delta_x_pid=Kp*(error_n-error_(n-1))+Ki*error+Kd*(error-2*error_(n-1)+error_(n-2));
其中,Kp,Ki,Kd为一组PID参数,error_(n-2)为第n-2次实际速度与设定目标速度的差值,error_(n-1)为第n-1次实际速度与设定目标速度的差值,error_n为第n次实际速度与设定目标速度的差值。
在定速行驶控制过程中,设定有三个参量:速度下阈值、设定目标速度和速度上阈值,速度下阈值与设定目标速度之间,及设定目标速度与速度上阈值之间均划分为至少两个速度区间,各速度区间一一对应有油门开度调节量,根据实际车速确定所处的速度区间,进而得到对应的油门开度调节量,然后控制车辆以调整后的油门开度驱动行驶,所以,该控制方法以车速以及实际油门开度作为控制参量进行定速控制,根据实际车速满足的范围来进行不同速度的控制,而且,车速越接近设定目标速度,油门开度调节值越小,该过程达到的效果为速度越接近目标速度,速度变化越缓慢,所以,能够使车辆平稳地到达目标速度,保证了车辆的稳定运行,防止出现过度加速或者减速给乘客带来乘车感受不佳的问题,给乘客一个舒适的乘车环境,实现人性化控制。
附图说明
图1是控制设备示意图;
图2是车辆定速行驶控制方法的控制流程示意图;
图3是在定速控制下的车速变化示意图;
图4是速度区间划分示意图;
图5是车辆定速行驶控制方法应用实例的流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。
车辆定速行驶控制方法实施例
本发明提供的车辆定速行驶控制方法使用油门开度作为控制量进行控制,以实现车辆的定速行驶。该方法针对整个车速范围内的定速行驶的实现,提出在不同速度区间给予不同的参数设置,以达到响应快速、稳定可靠、平顺舒适地控制车辆定速行驶的目的。
需要说明的是,这里所指的油门开度是电子油门开度,也就是一种能够被控制器接收的以模拟或数字电信号表达的油门开度,这一部分属于现有技术,不再具体说明。
该控制方法加载在一个硬件控制系统中,如图1所示,该控制系统包括两个硬件控制设备,分别是:一个进行定速行驶控制的控制器1,一个能够接受电子油门开度指令信号的驱动总成控制器2。
定速行驶控制器是一个控制单元,比如单片机等常规的控制芯片,其能够加载并实施本发明提供的控制方法,实时计算出相应的所需的指令油门开度x_order,并将这一指令油门开度以驱动总成控制器能够接受的方式(例如模拟信号或数字信号)发给驱动总成控制器;驱动总成控制器接收并响应电子油门开度指令信号,并控制车辆的动力系统按照相应的车速行驶。
而且,由于上述定速行驶控制器和驱动总成控制器均为控制设备,所以,可以使用两个控制设备分别进行各自的控制过程,还可以只使用一个控制设备,即将定速行驶控制器与驱动总成控制器合并,那么,一个控制器同时进行所有的控制过程,比如,如果定速行驶控制器的功能集成在驱动总成控制器上,那么驱动总成控制器就可以同时具有上述定速行驶控制器和驱动总成控制器的功能。该控制方法整体过程为,通过输入的参数:车辆的当前实际速度V_real和当前实际油门开度x_real(油门开度采用百分比表示,即0%表示未踩下,100%表示踩到底),以及相应的设定的阈值参数进行处理,最后输出指令油门开度x_order,根据该油门开度x_order进行车辆的速度控制。车辆的实际速度可以根据现有的车速传感器进行检测,车辆的实际油门开度的检测也属于常规技术,并且,这两个参数时按照一定的采集周期进行检测的。
如图2所示,给出该控制方法的一种具体实施过程,总共包括10个步骤,分别是:S1~S10,包括三种控制情况。结合图2给出的具体实施方式,总结得到该控制方法的具体过程,如下所述:
首先,获取所需的输入参数,为:车辆的当前实际速度V_real、当前实际油门开度x_real,并设定一个目标速度V_set,该速度V_set为控制车辆按照该速度进行定速行驶的速度,所以也称为设定目标速度;然后,根据设定目标速度V_set设定两个其他数值的速度阈值,分别为速度下阈值V下和速度上阈值V上,设定目标速度V_set在速度下阈值V下和速度上阈值V上之间的范围内,并且,速度下阈值V下和速度上阈值V上的具体取值可以根据实际情况进行设定。需要说明的是,设定目标速度V_set与速度下阈值V下和速度上阈值V上是不相等的。V上,V下的值的设定相对于V_set可以是对称的:即V上-V_set=V下-V_set;还可以是不对称的,即V上-V_set≠V下-V_set。
在本实施例中,由于减速阶段直接使用电子油门空行程值x_initial,所以,在减速阶段时,车辆减速较快,所以可以设定(V上-V_set)>(V下-V_set)。
判断比较车辆的当前实际速度V_real与V上和V下的关系,V_real满足的不同的条件对应该控制方法中的三个阶段的控制:分别为加速阶段控制、平衡阶段控制和减速阶段控制,通过这三个阶段的各自控制,使车辆定速行驶。车辆的实际车速V_real小于V下对应的控制过程称为加速阶段控制;车辆的实际车速V_real大于V上对应的控制过程称为减速阶段控制;处于该阈值范围(即V下与V上之间)内对应的控制过程称为平衡阶段控制。另外,加速阶段和减速阶段组成基准控制阶段,平衡阶段为精确控制阶段。
以下对加速阶段控制、平衡阶段控制和减速阶段控制分别进行详细地说明。
当V_real<V下时,此时需要控制车辆加速,才能够使车辆的速度接近设定目标速度V_set,所以,需要对车辆进行加速阶段控制。
而且,由于车辆在初始情况下,初始车速较小或者为0,即初始速度小于V下,所以,可以将初始情况下的V_real当作初始车速。
该种情况下,将速度小于V下的范围划分若干个速度区间,区间的个数至少为2个。每个速度区间均对应有初始油门开度x_start,为了便于控制,将所有的速度区间及对应的初始油门开度存储在一个表中。另外,该表中的各速度区间中,距离V下越远的速度区间,该速度区间内的各速度值越小,为了加快车辆进入定速阶段,该速度区间对应的初始油门开度越大。比如:若V下为46km/h,两个速度区间分为是:[10km/h,20km/h]和[20km/h,30km/h],那么,[10km/h,20km/h]对应的初始油门开度就大于[20km/h,30km/h]对应的初始油门开度,这样才能够使车辆在较小的速度时尽快达到定速阶段。
所以,初始油门开度x_start为固定参数值,每个速度区间均对应有一个初始油门开度x_start。初始油门开度x_start与实际油门开度无关,也与当前车速与V_set的差值无关;每个初始油门开度x_start都是根据车辆本身进行标定确定的固定参数,距离V下越远的速度区间,对应的初始油门开度越大,两者之间可以呈线性关系。
在需要对车辆进行定速控制时,检测此刻的实际速度,即初始情况下的初始速度,然后根据初始速度查表来确定该初始速度处于哪一个速度区间内,然后找到该速度区间对应的初始油门开度x_start,将得到的初始油门开度x_start作为指令油门开度x_order,控制系统根据指令油门开度x_order控制车辆行驶。速度变化如图3中的曲线K1所示。
当V_real处于V下与V上之间时,车速控制为平衡阶段控制。
该种情况下,将V下与V_set之间的速度范围划分为M个速度区间,将V_set与V上之间的速度范围划分为N个速度区间,M≥2,N≥2,M和N的具体取值视具体情况而定,并且,M和N可以相同,也可以不同。这两个速度范围内的各速度区间均一一对应有油门开度调节量delta_x,并且,同样地,为了便于查询,也可以将所有的速度区间及对应的油门开度调节量存储在一个表中。
在控制时,根据车辆的实际速度所处的速度区间确定对应的油门开度调节量delta_x,将实际油门开度x_real与油门开度调节量delta_x相加得到的调整后的油门开度作为指令油门开度x_order,控制系统根据指令油门开度x_order控制车辆行驶。
另外,由于该阶段包括两个速度范围,当实际速度V_real位于V下与V_set之间时,需要控制车辆加速才能够使实际速度V_real达到V_set;当实际速度V_real位于V_set与V上之间时,需要控制车辆减速才能够使实际速度V_real达到V_set。因此,V下与V_set之间的速度范围划分的各速度区间对应的油门开度调节量取正值,这样才能够以大于当前实际油门开度x_real的油门开度来控制车辆加速行驶,实现实际速度V_real加速达到V_set;V_set与V上之间的速度范围划分的各速度区间对应的油门开度调节量取负值,这样才能够以小于当前实际油门开度x_real的油门开度来控制车辆减速行驶,实现实际速度V_real减速达到V_set。而且,与上述加速阶段控制同理,各速度区间中,距离V_set较远的速度区间,该速度区间内的各速度值较大或者较小,为了加快车辆进入定速阶段,该速度区间对应的油门开度调节量的绝对值就需要较大,所以,距离V_set越远的速度区间对应的油门开度调节量的绝对值越大。具体为:对于V下与V_set之间的各速度区间,距离V_set越远的速度区间,该速度区间内的各速度值越小,为了加快车辆达到V_set,该速度区间对应的油门开度调节量越大;对于V_set与V上之间的各速度区间,距离V_set越远的速度区间,该速度区间内的各速度值越大,为了加快车辆达到V_set,该速度区间对应的油门开度调节量的绝对值就越大,使车辆较快地减速到V_set。比如:若V_set为50km/h,其中有四个速度区间分为是:[46km/h,47.5km/h]、[47.5km/h,49km/h]、[51km/h,52.5km/h]和[52.5km/h,54km/h],那么,[46km/h,47.5km/h]和[47.5km/h,49km/h]对应的油门开度调节量delta_x为正值,且[46km/h,47.5km/h]对应的油门开度调节量就大于[47.5km/h,49km/h]对应的油门开度调节量;[51km/h,52.5km/h]和[52.5km/h,54km/h]对应的油门开度调节量delta_x为负值,且[52.5km/h,54km/h]对应的油门开度调节量的绝对值就大于[51km/h,52.5km/h]对应的油门开度调节量的绝对值,这样才能够使车辆的速度尽快加速或者减速到V_set。
上述对各速度区间对应的油门开度调节量进行了定性分析,而各速度区间对应的油门开度调节量的具体数值是根据实际需要和实际控制精度而设定的,所以,本发明并不局限于各油门开度调节量的具体数值。
由于通常情况下使用PID控制算法进行精确控制,所以,以下利用PID算法来对上述V_real处于V下与V上之间的情况进行举例说明。
设定m个速度误差值,分别是△V1,△V2,……,△Vm,根据这些速度误差值能够将V下与V_set之间的速度范围和V_set与V上之间的速度范围划分为若干个速度区间。而且,为了便于区别,△V1分为△V1上和△V1下,△V2分为△V2上和△V2下,……,△Vm分为△Vm上和△Vm下,其中,下标有“下”的速度误差值用于对V下与V_set之间的速度范围进行划分,下标有“上”的速度误差值用于对V_set与V上之间的速度范围进行划分。划分的每个速度区间均对应一套PID参数:Kp,Ki,Kd,相应地,Kp,Ki和Kd也可以通过下标来区别是V下与V_set之间的速度范围对应的控制参数还是V_set与V上之间的速度范围对应的控制参数。划分的区间如图4所示。
所以,当V下≤V_real≤(V_set-△V1下)时,对应的PID参数为Kp1下,Ki1下,Kd1下,利用这三个参数进行调节控制。
当(V_set-△V1下)<V_real≤(V_set-△V2下)时,对应的PID参数为Kp2下,Ki2下,Kd2下,利用这三个参数进行调节控制。
……
当(V_set-△Vm-1下)<V_real≤(V_set-△Vm下)时,对应的PID参数为Kpm下,Kim下,Kdm下,利用这三个参数进行调节控制。
当(V_set-△Vm下)<V_real≤V_set时,对应的PID参数为Kp_final下,Ki_final下,Kd_final下,利用这三个参数进行调节控制。
同理,当v上≥V_real≥(V_set+△v1上)时,对应的PID参数为Kp1上,Ki1上,Kd1上,利用这三个参数进行调节控制。
当(V_set+△V1上)>V_real≥(V_set+△V2上)时,对应的PID参数为Kp2上,Ki2上,Kd2上,利用这三个参数进行调节控制。
……
当(V_set+△Vm-1上)>V_real≥(V_set+△Vm上)时,对应的PID参数为Kpm上,Kim上,Kdm上,利用这三个参数进行调节控制。
当(V_set+△Vm上)>V_real≥V_set时,对应的PID参数为Kp_final上,Ki_final上,Kd_final上,利用这三个参数进行调节控制。
其中,△V1上与△V1下可以相等,也可以不相等;△V2上与△V2下可以相等,也可以不相等;……;△Vm下与△Vm上可以相等,也可以不相等。
Kp1上,Kil上,Kd1上的组合与Kp1下,Ki1下,Kd1下的组合可以相等,也可以不相等;Kp2上,Ki2上,Kd2上的组合与Kp2下,Ki2下,Kd2下的组合可以相等,也可以不相等;……;Kpm上,Kim上,Kdm上的组合与Kpm下,Kim下,Kdm下的组合可以相等,也可以不相等;Kp_final上,Ki_final上,Kp_final上的组合与Kp_final下,Ki_final下,Kd_final下的组合可以相等,也可以不相等。
同理,也可以将上述各速度区间与对应的PID参数:Kp,Ki,Kd设置在一个表中,通过查表能够获得对应的PID参数:Kp,Ki,Kd。
然后根据以下增量式PID控制算法的公式FORMULA1得到油门开度调节量delta_x_pid,计算公式为:
delta_x_pid=
Kp*(error_n-error_(n-1))+Ki*error+Kd*(error-2*error_(n-1)+error_(n-2));
其中,n代表计算的第n个时间周期;error_(n-2)为第n-2次实际速度与设定目标速度的差值,error_(n-1)为第n-1次实际速度与设定目标速度的差值,error_n为第n次实际速度与设定目标速度的差值。该种情况下的速度变化如图3中的曲线K3、K4所示。
当V_real>V上时,为了实现减速控制,控制输出的油门开度x_order小于一个设定的油门开度下限值x_initial,该油门开度下限值x_initial与0之间的范围对应着未踩下油门踏板,也就是说,虽然输出一定的油门开度信号,但是该信号对应着没有踩下油门踏板,也就没有进行驱动控制,任由车辆在惯性以及摩擦力的作用下进行减速,如图3中的曲线K2所示。
上述对该控制方法进行了详细的描述,以下给出一个具体应用实例。
设定V下=46km/h,V上=56km/h,V_set=50km/h,m=2,△V1上=4km/h,△V1下=3km/h,△V2上=2km/h,△V2下=1.5km/h。
在本例中,以0km/h~65km/h为车辆的全速度控制范围,对0km/h~65km/h进行划分,一共划分为6个速度范围,分别是:0~15,15~25,25~35,35~45,45~55,55~65,在本例中为一共6个初始油门开度值。当然,还可以只对0km/h~46km/h之间的范围进行划分,并给定相应的初始油门开度值。
如图5所示,步骤S11,通过CAN报文获取输入数据,其中,速度报文的周期为50ms,油门开度报文的周期为10ms,系统的计算周期因而取其最大公约数,为50ms。获取的初始数据为:V_real=20km/h,x_real=30%,系统固定值电子油门的过渡行程为x_initial=15%(本实例电动客车的油门开度以百分比描述,0%~15%为未踩下,100%为全部踩下);
步骤S12,由于V_real=20km/h小于V下=46km/h,因此为控制车辆为加速阶段,进入步骤S13;
步骤S13,查表1,根据V_real=20km/h所处的范围确定对应的初始油门开度为x_start45~55,输出x_order=x_start45~55;本次循环结束,进入步骤14;
步骤S14,假设进入第二次循环后的V_real=51km/h,自此进入精确控制阶段;
步骤S15,确定V_real处于50km/h~(50+2)km/h之间,进而进入步骤16;
步骤S16,查表2,确定该速度区间对应的PID参数组合,为:
(Kp_final上,Ki_final上,Kd_final上)45~55;由于表2中的其他PID参数组合不参与控制,那就不再表中展示;
步骤S17,根据增量式PID公式FORMULA1计算得到delta_x_pid;
步骤S18,输出x_order=x_real+delta_x_pid,以油门开度x_order控制车辆行驶。
之后不断循环控制,使V_real逐渐等于V_set。
表1
0=<V_set<15 | 15=<V_set<25 | 25=<V_set<35 | 35=<V_set<45 | 45=<V_set<55 | 55=<V_set<=65 |
x_start0~15 | x_start15~25 | x_start25~35 | x_start35~45 | x_start45~55 | x_start55~65 |
表2
上述实施例中,定速行驶控制方法包括三段控制,分别是加速阶段控制、平衡阶段控制和减速阶段控制,这只是一种优化的实施方式,作为其他的实施方式,加速阶段控制和减速阶段控制可以采用现有的其他控制策略,只有平衡阶段控制采用上述实施方式给出的控制策略。
车辆定速行驶控制装置实施例
本实施例中,控制装置主要包括以下三部分:
检测模块,用于每个采集周期,检测车辆的实际速度和实际油门开度;
判断模块,用于当实际速度大于或者等于速度下阈值、且小于或者等于速度上阈值时,根据车辆的实际速度所处的速度区间确定对应的油门开度调节量;
控制模块,用于以调整后的油门开度控制车辆行驶。
该控制装置中的三个模块与车辆定速行驶控制方法的各步骤相对应,所以,该控制装置本质上仍旧是控制方法,由于控制方法在上述控制方法实施例中已做出了详细地描述,本实施例就不再具体说明。
以上给出了具体的实施方式,但本发明不局限于所描述的实施方式。本发明的基本思路在于上述基本方案,对本领域普通技术人员而言,根据本发明的教导,设计出各种变形的模型、公式、参数并不需要花费创造性劳动。在不脱离本发明的原理和精神的情况下对实施方式进行的变化、修改、替换和变型仍落入本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种车辆定速行驶控制方法,其特征在于,
每个采集周期,检测车辆的实际速度和实际油门开度,当实际速度大于或者等于速度下阈值、且小于或者等于速度上阈值时,根据车辆的实际速度所处的速度区间确定对应的油门开度调节量,然后以调整后的油门开度控制车辆行驶;
其中,所述速度下阈值和速度上阈值为设定的两个参量,且所述速度下阈值小于设定目标速度,设定目标速度小于速度上阈值;所述速度下阈值与设定目标速度之间的速度范围划分为M个速度区间,所述设定目标速度与速度上阈值之间的速度范围划分为N个速度区间,M≥2,N≥2,各速度区间一一对应有油门开度调节量,所述速度下阈值与设定目标速度之间的各速度区间对应的油门开度调节量为正值,所述设定目标速度与速度上阈值之间的各速度区间对应的油门开度调节量为负值,且速度区间与设定目标速度的距离越远,对应的油门开度调节量的绝对值越大;
所述调整后的油门开度等于实际油门开度与油门开度调节量之和。
2.根据权利要求1所述的车辆定速行驶控制方法,其特征在于,
各速度区间一一对应有一组调节参量,一组调节参量为一组PID参数,根据PID控制算法以及对应的PID参数计算对应的油门开度调节量。
3.根据权利要求1所述的车辆定速行驶控制方法,其特征在于,
根据车辆的初始速度所处的速度区间确定对应的初始油门开度,然后根据确定的初始油门开度驱动车辆行驶;
所述初始速度小于所述速度下阈值,小于所述速度下阈值的速度范围划分为Z个速度区间,Z≥2;所述Z个速度区间内的各速度区间一一对应有初始油门开度,且速度区间距离速度下阈值越远,对应的初始油门开度越大。
4.根据权利要求1所述的车辆定速行驶控制方法,其特征在于,
当实际速度大于所述速度上阈值时,控制油门开度小于一个设定的油门开度下限值,以控制车辆减速运行。
5.根据权利要求2所述的车辆定速行驶控制方法,其特征在于,
所述油门开度调节量的计算公式为:delta_x_pid=Kp*(error_n-error_(n-1))+Ki*error+Kd*(error-2*error_(n-1)+error_(n-2));
其中,Kp,Ki,Kd为一组PID参数,error_(n-2)为第n-2次实际速度与设定目标速度的差值,error_(n-1)为第n-1次实际速度与设定目标速度的差值,error_n为第n次实际速度与设定目标速度的差值。
6.一种车辆定速行驶控制装置,其特征在于,包括:
检测模块,用于每个采集周期,检测车辆的实际速度和实际油门开度;
判断模块,用于当实际速度大于或者等于速度下阈值、且小于或者等于速度上阈值时,根据车辆的实际速度所处的速度区间确定对应的油门开度调节量;
控制模块,用于以调整后的油门开度控制车辆行驶;
其中,所述速度下阈值和速度上阈值为设定的两个参量,且所述速度下阈值小于设定目标速度,设定目标速度小于速度上阈值;所述速度下阈值与设定目标速度之间的速度范围划分为M个速度区间,所述设定目标速度与速度上阈值之间的速度范围划分为N个速度区间,M≥2,N≥2,各速度区间一一对应有油门开度调节量,所述速度下阈值与设定目标速度之间的各速度区间对应的油门开度调节量为正值,所述设定目标速度与速度上阈值之间的各速度区间对应的油门开度调节量为负值,且速度区间与设定目标速度的距离越远,对应的油门开度调节量的绝对值越大;
所述调整后的油门开度等于实际油门开度与油门开度调节量之和。
7.根据权利要求6所述的车辆定速行驶控制装置,其特征在于,
各速度区间一一对应有一组调节参量,一组调节参量为一组PID参数,根据PID控制算法以及对应的PID参数计算对应的油门开度调节量。
8.根据权利要求6所述的车辆定速行驶控制装置,其特征在于,
根据车辆的初始速度所处的速度区间确定对应的初始油门开度,然后根据确定的初始油门开度驱动车辆行驶;
所述初始速度小于所述速度下阈值,小于所述速度下阈值的速度范围划分为Z个速度区间,Z≥2;所述Z个速度区间内的各速度区间一一对应有初始油门开度,且速度区间距离速度下阈值越远,对应的初始油门开度越大。
9.根据权利要求6所述的车辆定速行驶控制装置,其特征在于,
当实际速度大于所述速度上阈值时,控制油门开度小于一个设定的油门开度下限值,以控制车辆减速运行。
10.根据权利要求7所述的车辆定速行驶控制装置,其特征在于,
所述油门开度调节量的计算公式为:delta_x_pid=Kp*(error_n-error_(n-1))+Ki*error+Kd*(error-2*error_(n-1)+error_(n-2));
其中,Kp,Ki,Kd为一组PID参数,error_(n-2)为第n-2次实际速度与设定目标速度的差值,error_(n-1)为第n-1次实际速度与设定目标速度的差值,error_n为第n次实际速度与设定目标速度的差值。
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